[实用新型]单向光功率探测器

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种光通讯用的光电探测器，尤其涉及一种单向光功率探测器（Uni-directional Tap Optical Power Monitor）。

背景技术

光功率探测器广泛应用在光纤通信系统中，对光纤信号的能量进行在线探测，从而实现对光信号的监控和管理。传统的光功率探测器一般包括输入和输出光纤、一个准直透镜、一个分光片或分光涂层和一个光探测器组件。这样的光功率探测器对通过输出光纤反射回来的光不做限制，因而使得光功率的测量较易受到反射回来的光影响。

2008年2月19日美国专利第7，333，693号公开了一种改进的光功率探测器，来自输入光纤的光和来自输出光纤的光被一个成像透镜定向成稍微不同的方向。不幸的是，从输出光纤进入光探测器组件的反射光经过多次反射后依然有可能进入探测器芯片，从而导致过高的功率读数。

在2014年12月03日公告的公告号为CN 102，043，209 B的中国专利中，杨亚涛等人提出用掩模或隔离片来阻止任何来自于输出光纤的光进入到光探测器芯片的方案。不幸的是，掩模或隔离片同时遮挡了一部分光探测器芯片的光敏面。在一定程度上，这相当于使用了小光敏面的光探测器。在阻止来自输出光纤的光的同时，对来自输入光纤的光的耦合也提出更高的要求，从而增加了生产时间和产品成本。

在2008年8月13日公告的公告号为CN 201100946Y的实用新型专利中，雷和清提出采用大间距的双光纤头、短焦距透镜、玻璃光楔光学矫正器以及小光敏面的光电探测器的综合方案来实现来自输出端的反向光信号不会干涉待测监控信号。在权利要求中，雷和清提出双光纤头的双光纤中心间距大于0.126mm和探测器的光敏面小于80微米。除了小光敏面的探测器带来的生产时间和产品成本问题外，大于0.126mm的双光纤间距在生产中也容易带来非对称性的问题，从而带来较大的损耗，严重时甚至使得输出端无光输出。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种高精度的单向光功率探测器。其实现是通过在输入光纤和输出光纤之间插入一根同样的光纤作为暗光纤，在保证输入光纤和输出光纤对于光轴的对称性的同时增加了输入光纤和输出光纤之间的间距；再通过成像透镜使进入光电探测器组件的来自输入光纤的正向光与来自输出光纤的反向光作大间距的分离以阻止来自输入光纤的光进入到光电探测器芯片影响测量精度。

因此，本实用新型涉及的单向光功率探测器包括：输入光纤，用于发射光信号；输出光纤，用于输出光信号；暗光纤，处于输入光纤和输出光纤之间，用于保证输入光纤和输出光纤对于光轴的对称性并增加输入光纤和输出光纤之间的间距；准直透镜，用于准直来自输入光纤和输出光纤的光信号；分光片或分光涂层，用于将来自准直透镜的光进行分光，一部分（1%~10%）透射并最终进入光电探测器，另一部分反射并从另一根光纤输出；成像透镜，用于会聚上述第一部分（1%~10%）的光，并且空间分离来自输入光纤的正向光和来自输出光纤的反向光；以及光电探测器组件，其包括探测器芯片，用于接收进入芯片的光并提供光功率的测量。

附图说明

图1：本实用新型的单向光功率探测器的结构示意图。

图2：光纤排列示意图。

图3：基本结构光学原理示意图。

图4：本实用新型的单向光功率探测器的正向光路示意图。

图5：本实用新型的单向光功率探测器的反向光路示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的单向光功率探测器作进一步详细描述。在附图中，相同的附图标记表示相同的零部件、特征或结构。

如图1所示，本实用新型的单向光功率探测器包括输入光纤101、输出光纤103、暗光纤102、 准直透镜200、分光片或分光涂层210、成像透镜300以及光电探测器组件400，其包括探测器芯片410。

如图2所示，暗光纤102处于输入光纤101和输出光纤103之间，三者紧密相邻。输入光纤101、输出光纤103和暗光纤102的纤芯直径为125微米，因而输入光纤的中心到输出光纤的中心的间隔距离为250微米。